JPH0765897B2 - 複軸式ディジタルトランシット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、ディジタルトランシット、さらに詳しくは、
基盤と、視準望遠鏡を有し鉛直軸を中心に回転可能に前
記基盤に支持された第１回転部材と、該第１回転部材と
同一の鉛直回転軸を中心にして基盤部材及び視準望遠鏡
に対し回転可能に支持された第２回転部材とを有してい
る複軸式であって、倍角測定法による測定が可能なディ
ジタルトランシットに関する。

（発明の背景） 倍角測定法は、トランシットの構造上の欠陥や調整の不
完全等による誤差のほかに、視準や読取り等の観測操作
による誤差の影響を少なくするために行うものである。
その方法は、第１図に示すように、点Ｏにトランシット
を据え、基盤を固定し、点Ａを視準し、そして第２回転
部材を基盤に固定する。このときの測定値を初期値α_０
とする。次に、第２回転部材を基盤に固定したまま第１
回転部材を回転可能にして点Ｂを視準する。次に、第１
回転部材を第２回転部材に固定すると共に第２回転部材
を基盤に対して回転可能にして再び点Ａを視準し、続い
て第２回転部材を基盤に固定して再度第１回転部材を回
転可能にして点Ｂを視準する。このようにしてｎ回測定
したときの累加した測定値をα_ｎとする、そして、＜AO
Bの角度αを により求める。

ところで、従来の複軸式ディジタルトランシットは、角
度が一般的に360度以下で表示されることから、回転角
が360度になるとディジタル表示部は零値となるように
構成されている。そのため、測定角度が360度を越える
場合は、視準望遠鏡の回転数ｋを記憶し、ディジタル表
示部が表示した角度値に（360度×ｋ）の値を加算しな
ければならなかった。従って、上記従来の複軸式ディジ
タルトランシットにより倍角測定法による角度測定を行
うときにｎ回測定して累加した測定値が360度を越える
と、測定作業が煩雑化する問題があった。

そこで従来の複軸式ディジタルトランシットは特開昭58
−165011号公報に開示されているように、基盤と、視準
望遠鏡を有し鉛直軸を中心に回転可能に前記基盤に支持
された第１回転部材と、該第１回転部材と同一の鉛直回
転軸を中心にして基盤及び第１回転部材に対し回転可能
に支持された第２回転部材と、前記第１回転部材と第２
回転部材との間の相対角度変位を２値化コードによって
測定する測定手段と、該測定手段の測定値を表示するデ
ィジタル表示手段と、上記測定手段の測定結果が360度
となったときディジタル表示手段を零値とするディジタ
ル表示クリア手段と、該ディジタル表示クリア手段のク
リア機能を選択的に抑制するクリア抑制手段とからな
り、倍角測定法等により測定角度が360度を越える時に
も、ディジタル表示手段は正しい測定値を表示するよう
に構成されていた。

しかしながら、上記従来技術では、クリア抑制手段によ
って、ディジタル表示クリア手段のクリア機能を抑制す
ることを回路的に行なっているので構造が複雑になると
いう欠点があった。

（発明の目的） 本発明は上述の欠点を解消し、複雑な回路構成を採用す
ることなく360度を越える角度表示を選択的に可能にし
た複軸式ディジタルトランシットを得ることを目的とす
る。

（発明の概要） 本発明による複軸式ディジタルトランシットは、基板２
と、視準望遠鏡４を有し鉛直軸８を中心に回転可能に前
記基板に支持された第１回転部材10と、該第１回転部材
と同一の鉛直回転軸を中心にして前記基板及び前記第１
回転部材に対し回転可能に支持された第２回転部材12
と、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の相対
角度変位を２値化コードによって測定する測定手段14,2
0,22,24,24a,24b,26,28,30,32,34,36,38,40と、360度ご
とにリセットされる第１カウンタと該第１カウンタのリ
セット回数を計算する第２カウンタとから成り前記測定
手段によって測定された前記相対角度変位に対応する計
数値を出力するカウンタ手段42と、該カウンタ手段の出
力に接続されると共に、前記カウンタ手段から出力され
る計数値に対応する角度値から360度の整数倍の角度を
減じた０度から360度未満の間の数値を表す第１信号を
作成する第１演算モードと前記カウンタ手段から出力さ
れる計数値に対応する角度値を表す第２信号を作成する
第２演算モードとを有する演算手段44と、該演算手段が
いずれの演算モードを実行するかを指示する選択手段4
5,71と、前記演算手段の信号出力に基づいて角度値を表
示する表示手段46と、を有する複軸式ディジタルトラン
シットである。

つまり、本発明の複軸式ディジタルトランシットにおい
ては、演算手段44が、選択手段45,71の指示に従って第
１演算モードと第２演算モードとのいずれかを実行す
る。演算手段45,71は、第１演算モードにおいては、カ
ウンタ手段42から出力される計数値に対応する角度値か
ら360度の整数倍の角度を減じる演算を実行し、０度か
ら360度未満の間の数値を表す第１信号を作成するの
で、表示手段46は０度から360度未満の間の数値を表示
する。そして倍角測定に際しては、演算手段45,71は第
２演算モードを実行し、カウンタ手段42から出力される
計数値に対応するを表す第２信号を作成するので、表示
手段46は０度から360度を越えて数値表示をする。

（実施例） 以下本発明の実施例を図にもとづいて説明する。複軸式
ディジタルトランシット１の機構は、第２図に示すよう
に、基盤２と、視準望遠鏡４を水平軸６を中心に回転可
能に支持し、鉛直軸８を中心に回転可能に基盤２に支持
された第１回転部材10と、基盤２及び第１回転部材10に
対し鉛直軸８を中心に回転可能に支持された第２回転部
材（上盤）12と、第１回転部材10と第２回転部材12との
間の相対角度変位を２値化コードによって測定する角度
測定系14とからなる。第２回転部材12は、第２回転部材
12と第１回転部材10とを一体化する第１クランプネジ16
と、第２回転部材12と基盤２とを一体化する第２クラン
プネジ18を有する。角度測定系14は、第２図及び第３図
に示すように、第１回転部材10に取付けた光源20、コン
デンサーレンズ22、インデックススリット24及び２つの
受光素子26,28と、第２回転部材12に取付けられたコー
ド板30とからなる。インデックススリット24は、位相を
90度異ならして配置された２つのスリット群24a,24bか
らなる。

受光素子26,28の出力の演算表示回路の第１実施例は、
第４図に示すように、受光素子26,28の出力が増幅器32,
34及び比較器36,38を介して方向弁別回路40に接続され
る。方向弁別回路40は、カウンタ42及び演算器44を介し
てディジタル表示器46に接続される。カウンタ42は第５
図に示す様に359゜59′59″を最大計数値とするカウン
タ群420（第１カウンタ）とＮ進カウンタ421（第２カウ
ンタ）とが接続される様構成されており、カウンタ群42
0が359゜59′59″を計数しており、さらにパルスを１つ
計数するとＮ進カウンタ421にパルスが１つ入力される
と共にカウンタ群420はリセットされる。但し、測定角
度の分解能（計数パルス１パルスに相当する角度，上述
の例では１″）によりカウンタの構成が変る事はいうま
でもない。又Ｎ進カウンタ421の数Ｎは倍角測定により
累積される角度によりカウンタ42がオーバフローしない
様選択する。

演算部44にはオン，オフを選択できる選択スイッチ45が
接続されている。

以上の回路構成において、受光素子26,28によって検出
された90度の位相差を有する２つの角度信号は、増幅器
32,34によって増幅され、比較器36,38によって矩形波に
変換され、さらに両角度信号は方向弁別回路40によって
カウンタにプラスの計数を行わせる出力ａと同じくマイ
ナスの計数を行わせる出力ｂとに分けられてカウンタ42
に入力される。カウンタ42によって計数されたパルス計
数値は、演算器44に送られる。演算器44は例えばマイク
ロコンピュータにて構成され、そのフローチャートは第
６図のようになる。演算器44はカウンタ42からカウンタ
データを読取り角度値を演算し（ステップ60）、選択ス
イッチ45のオン，オフを読取る（ステップ61）。選択ス
イッチ45がオフのとき（ステップ62）、演算部44ではパ
ルス計数値に対応する角度値が360度を越えている場合
は、角度値より360度の整数倍の角度を減じ表示値を０
度から360度未満の数値に変換する（ステップ63,64）。
これは従来のディジタルトランシットの動きと同様であ
る。累積角度値が360度を越える倍角測定法を実施する
場合は、選択スイッチ45をオンとすれば、演算部はそれ
を読取り（ステップ61）、この場合は倍角測定であるか
ら、演算部44はカウンタの計数値に対応する角度値が36
0゜を越える場合であっても上記の様な減算を行なわず
（ステップ62）、そのままの値がディジタル表示器46に
表示される（ステップ64）。測定値はディジタル表示器
46に表示された累積角度値を倍角測定回数で割ることに
よって求める。

以上の実施例では、倍角測定時に累積角度値がディジタ
ル表示器46に表示されるので、測定値を求めるために表
示値を倍角測定回数で割る必要があったが、第２実施例
として上記測定値が直接表示される構成を第７図によっ
て説明する。

受光素子26,28の出力の演算表示回路の第２実施例は、
第７図に示されるが、第１実施例と同一の回路構成につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。演算器
44には倍角測定回数設定器71が接続され、さらに演算器
44には測定終了スイッチ70が接続されている。

以上の回路構成において、倍角測定回数設定器71に１又
は２以上の倍角測定回数が設定される。倍角測定回数設
定器71によって倍角測定回数が１と設定されたときに
は、演算部44はパルス計数値に対応する角度値が360度
を越えている場合、角度値より360度の整数倍の角度を
減じる。倍角測定回数が２以上に設定されたときには、
いいかえると倍角測定を行うときには、演算部44は上記
減算を行わない。測定終了スイッチ70により測定終了信
号が入力されると演算部44は、カウンタ42より計数値を
読取り角度値を演算し、倍角測定回数設定器71に設定さ
れた倍角測定回数によって除算する。

その演算結果が測定値であり、ディジタル表示器46に表
示される。演算部44のフローチャートは、第６図におい
てステップ62が倍角測定回数Ｋが１か２以上かを判断
し、前者ならばステップ63へ進み、後者ならばカウンタ
データを回数Ｋで割るステップを経て、ステップ46へ進
むようになせばよい。

なお、以上述べたいずれの例においても、カウンタ群42
0は必要に応じていかようにも構成することができる。
すなわち、第５図の例では10進のカウンタを中心に組合
せて構成したが、桁数を少なくするために16進のカウン
タを中心に組合せるように成してもよい。

また第５図の如き構成のカウンタ群420を用いれば、演
算部44はカウンタ42の計数値から360度の整数倍を表わ
すＮ進カウンタ421の内容を捨てることにより減算を行
ない、第１カウンタ群420の値のみを出力するように成
すこともできる。

（発明の効果） 以上のように、本発明による複軸式ディジタルトランシ
ットは、測定手段によって得られた測定結果を処理する
処理部を、カウンタ手段と演算手段と選択手段とから構
成してソフト的に処理するので、回路構成が極めて簡単
になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は倍角測定法の原理説明図、第２図は本発明の実
施例のディジタルトランシットの説明図、第３図は第２
図の角度表示系の拡大説明図、第４図は演算表示回路の
第１実施例のブロック図、第５図はカウンタの構成図、
第６図は演算器のフローチャート、第７図は演算表示回
路の第２実施例のブロック図である。 （主要部分の符号の説明） ２……基盤、４……視準望遠鏡、８……鉛直軸、10……
第１回転部材、12……第２回転部材、14……角度測定
系、42……カウンタ、44……演算器、45……選択スイッ
チ、71……倍角測定回数設定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基盤と、 視準望遠鏡を有し鉛直軸を中心に回転可能に前記基盤に
   支持された第１回転部材と、 該第１回転部材と同一の鉛直回転軸を中心にして前記基
   盤及び前記第１回転部材に対し回転可能に支持された第
   ２回転部材と、 前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の相対角度
   変位を２値化コードによって測定する測定手段と、 360度ごとにリセットされる第１カウンタと該第１カウ
   ンタのリセット回数を計数する第２カウンタとから成り
   前記測定手段によって測定された前記相対角度変位に対
   応する計数値を出力するカウンタ手段と、 該カウンタ手段に接続されると共に、該カウンタ手段か
   ら出力される計数値に対応する角度値から360度の整数
   倍の角度を減じた０から360度未満の間の角度値を表す
   第１信号を作成する第１演算モードと前記カウンタ手段
   から出力される計数値に対応する角度値を表す第２信号
   を作成する第２演算モードとを有する演算手段と、 該演算手段がいずれの演算モードを実行するかを指示す
   る選択手段と、 前記演算手段の信号出力に基づいて角度値を表示する表
   示手段と、 を有することを特徴とする複軸式ディジタルトランシッ
   ト。